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La magnetogenetica rappresenta una frontiera innovativa nel campo della neuroscienza, permettendo agli scienziati di attivare cellule ​bersaglio geneticamente modificate attraverso l’uso ⁢di magneti. Questa tecnologia si distingue per l’impiego di nanoparticelle magnetiche e campi magnetici a⁢ breve raggio, ⁣escludendo il rischio di influenze involontarie sul comportamento umano.

 

Il funzionamento di questa tecnologia si basa sull’integrazione di una⁣ proteina meccanosensibile, denominata Piezo, con una nanoparticella magnetica di soli 200 nanometri (0,0002 millimetri).​ La proteina Piezo, il ​cui nome deriva dal termine greco per “pressione”, è un canale proteico che, quando stimolato​ meccanicamente, può attivare una cellula. Questo meccanismo è essenziale per la percezione del tatto leggero.

 

L’attivazione dei⁣ canali Piezo avviene mediante un campo ⁣magnetico rotante che muove le nanoparticelle magnetiche, generando un ‍ torque (forza rotazionale) che stimola ⁤meccanicamente i canali. È⁢ importante notare‌ che le nanoparticelle‍ attivano solo la variante di​ Piezo ‍introdotta dai ⁣ricercatori‍ nelle cellule, e ⁢non le proteine Piezo native.

 

Il team di ricerca guidato da Seo-Hyun Choi ha dimostrato la⁢ possibilità ⁢di indirizzare la proteina e la nanoparticella a‌ specifici gruppi di cellule nel cervello⁢ dei topi. In presenza di un campo ⁣magnetico, ⁤queste cellule venivano attivate, influenzando comportamenti come l’aumento dell’appetito o la cura più attenta della ⁣prole.

 

Questa tecnologia, definita da alcuni come un po’ “frankensteiniana”, consente di‍ manipolare ⁤l’attività cerebrale degli animali con una ⁢precisione temporale‍ elevata, senza necessità di dispositivi montati sulla testa. Le​ precedenti tecnologie, che utilizzavano luce o elettricità, richiedevano sempre un cavo o un dispositivo⁣ collegato al ⁢cranio ⁤dell’animale. La magnetogenetica, invece, garantisce una completa libertà di ⁤movimento, migliorando ‍il benessere degli ⁤animali⁤ e ⁢facilitando‍ lo studio del comportamento sociale in esperimenti con più ⁢soggetti.

 

Sebbene‍ l’uso di questa tecnologia negli esseri umani non sia imminente, ​la ‍stimolazione dei⁢ circuiti​ cerebrali umani ‌è già una ⁤realtà attraverso terapie come la stimolazione cerebrale profonda (DBS), utilizzata per trattare malattie come il Parkinson mediante la stimolazione⁢ elettrica ​dei neuroni dopaminergici. In futuro, ​la magnetogenetica ⁣potrebbe ⁤offrire un metodo alternativo per la stimolazione mirata ⁢dei neuroni, al fine di alleviare i sintomi di tali ‍disturbi.

 

Il professor Cheon ⁣Jinwoo, autore principale dello studio, ha sottolineato​ le⁣ potenzialità di questa tecnologia nel contribuire alla comprensione delle​ funzioni cerebrali, nello sviluppo di reti neurali artificiali sofisticate, nelle‍ tecnologie di⁤ interfaccia cervello-computer bidirezionali e nei nuovi trattamenti per i disturbi neurologici. Lo studio è stato pubblicato su Nature Nanotechnology.

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